DE69107382T2

DE69107382T2 - Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeuges.

Info

Publication number: DE69107382T2
Application number: DE69107382T
Authority: DE
Inventors: Ken Ito; Yoshiki Yasuno
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-09-18
Filing date: 1991-08-27
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: DE69107382D1; US5303989A; EP0476372A1; JPH04126670A; EP0476372B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs zum Gebrauch in einem Kraftfahrzeug.
Die JP-A-61-67665 offenbart z. B. eine Fahrzeuglenkungssteuervorrichtung zum Steuern einer Eigenschaft der Fahrzeugdynanik auf der Grundlage von verschiedenen Fahrzeugsbetriebszuständen. Die Vorrichtung umfaßt eine Steuereinheit zum Berechnen einer Soll-Giergeschwindigkeit gemäß einem Fahrzeugmodell, das die Soll-Giergeschwindigkeit als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Fahrzeuglenkzustandes angibt. Die Steuereinheit steuert den Hinterrad-Lenkwinkel, um die Soll-Giergeschwindigkeit zu erreichen.
Beim Bremsen dienen jedoch die Reibungskräfte der Reifen zum Bremsen des Fahrzeugs, und die Kurvenfahrkräfte der Vorder- und Hinterräder ändern sich gegenüber denen, die erzeugt werden, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird. Infolgedessen sind die Übergangs- und stationären Eigenschalten der erzeugten Giergeschwindigkeit beim Bremsen des Fahrzeugs anders als wenn nicht gebremst wird. Aus diesem Grund ist es unmöglich, beim Bremsen des Fahrzeugs die erzeugte Giergeschwindigkeit nur durch Steuern des Hinterrad- Lenkwinkels in Übereinstimmung mit der Soll- Giergeschwindigkeit zu bringen.
Die DE-A-37 19 821 offenbart eine Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs mit einer Antiblockierbremssteuerung und einem Hilfsbremssystem zum Anlegen von Bremskräften entweder an die rechten oder die linken Räder des Fahrzeugs. Das Hilfsbremssystem weist Fühlermittel für verschiedene Fahrzeugfahrzustandsparameter auf. Zum Verbessern der Lenkeigenschaften des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt mit geringer Fahrzeuggeschwindigkeit können Bremskräfte vom Fahrer durch Betätigen entsprechender Betätigungsmittel gesondert an die linken und rechten Räder des Fahrzeugs angelegt werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs zu schaffen, welche unabhängig vom Bremsen des Fahrzeugs gute Übergangs- und stationären Eigenschaften für einen Fahrzeugdynamikparameter liefern kann.
Diese Aufgabe wird durch die Einrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Um gute Übergangs- und satationären Eigenschaften für ein Fahrzeugdynamikparameter zu liefern, bestimmt die Einrichtung nach Anspruch 1 einen Sollwert für einen Dynamikparaneter sowie Anderungen in den Kurvenfahrkräften und steuert den Lenkwinkel eines Radpaares sowie die Bremskräfte, um den Dynamikparameter auf den Sollwert zu bringen und eine Differenz zwischen den an die linken und rechten Räder angelegten Bremskräften vorzusehen. Hierdurch wird der Einfluß der Änderungen der Kurvenfahrkräfte auf den Dynamikparameter aufgehoben und die Lenkungssteuerung wird verbessert.
Die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung liefert gute Giergeschwindigkeitseigenschaften ausgedrückt als Giergeschwindigkeits-Antwort (Übergangseigenschaft) und Giergeschwindigkeits-Gewinn (stationäre Eigenschaft).

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs benutzten Bremskraftsteuereinheit;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer in der Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach der Erfindung benutzten Hinterradlenkungssteuereinheit;
Fig. 3 eine Darstellung eines Modells eines Kraftfahrzeugs mit zwei Freiheitsgraden;
Fig. 4 eine Darstellung der Beziehungen zwischen Brems-, Fahr- und Kurvenfahrkräften;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erklärung des Betriebs der Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach der Erfindung;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur Erklärung des Betriebs einer konventionellen Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs;
Fig. 7 ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers, wie er zum Berechnen eines Sollwertes für einen Hinterrad-Lenkwinkel benutzt wird;
Fig. 8 ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers, wie er zum Berechnen von Sollwerten für die dem linken und rechten Vorderradzylinder zugeführten Flüssigkeitsdrücke benutzt wird; und
Fig. 9 ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers, wie er zum Steuern des in einen der Vorderradzylinder eingebrachten Flüssigkeitsdrucks benutzt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine in einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs benutzten Bremskraftsteuereinheit. Die Erfindung wird in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug beschrieben, das von einem Paar Vorderrädern, dem jeweilige Vorderradzylinder 1FL und 1FR zugeordnet sind, die zum Anlegen von Bremsen an die jeweiligen Vorderräder in Vorderradbremsen sitzen, und von einem Paar Hinterrädern getragen wird, dem jeweilige Hinterradzylinder 1RL und 1RR zugeordnet sind, die zum Anlegen von Bremsen an die jeweiligen Hinterräder in Hinterradbremsen sitzen. Eine allgemein mit 2 bezeichnete Betätigungsvorrichtung betätigt die Radzylinder 1FL, 1FR, 1RL und 1RR, um gesteuerte Bremskräfte an die jeweiligen Straßenräder anzulegen. Ein Bremspedal 4 betätigt die Kolben in einem Tandemhauptzylinder 5 und treibt Flüssigkeit durch erste und zweite Leitungen 5a und 5b zu der Betätigungsvorrichtung 2.
Die Betätigungsvorrichtung 2 umfaßt Solenoidventile 3FL, 3FR und 3R. Das Solenoidventil 3FL hat drei Öffnungen A, B und P. Die Öffnung P ist mit der ersten Leitung 5a verbunden, die Öffnung A ist mit dem Radzylinder 1FL verbunden, und die Öffnung B ist mit der ersten Leitung 5a durch eine motorgetriebene Pumpe 7F verbunden. Ein Sammelbehälter 9F ist mit der Leitung zwischen der Öffnung B und der Pumpe 7F verbunden. Ein Druckspeicher 8F ist mit der Leitung zwischen der Pumpe 7F und der Öffnung P verbunden, um den Flüssigkeitsstrom durch die Leitung aufzuladen. Das Solenoidventil 3FL arbeitet auf ein von einer Steuereinheit 16 zugeführtes Befehlsstromsignal hin, um eine von drei Stellungen einzunehmen. Die erste in Fig. 1 dargestellte Stellung wird eingenommen, um ein Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu schaffen, um so den in den Radzylinder 1FL eingebrachten Flüssigkeitsdruck zu erhöhen. Die zweite Stellung wird verwendet, um die Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu unterbrechen, um so den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL auf einem konstanten Wert zu halten. Die dritte Stellung wird verwendet, um eine Verbindung zwischen den Öffnungen A und B zu schaffen, um so den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL zu verringern.
In gleicher Weise besitzt das Solenoidventil 3FR drei Öffnungen A, B und P. Die Öffnung P ist mit der ersten Leitung 5a und ebenfalls mit der Öffnung P des Solenoidventils 3FL verbunden. Die Öffnung A ist mit dem Radzylinder 1FR und die Öffnung B ist mit der Öffnung B des Solenoidventils 3FL verbunden. Das Solenoidventil 3FR arbeitet auf ein von der Steuereinheit 16 zugeführtes Befehlsstromsignal hin, um eine von drei Stellungen einzunehmen. Die erste, in Fig. 1 dargestellte Stellung wird eingenommen, um eine Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu schaffen, um den in den Radzylinder eingebrachten Flüssigkeitsdruck zu erhöhen. Die zweite Stellung wird verwendet, um die Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu unterbrechen, um so den Flüssigkeitsdruck in dem Radzylinder 1FR auf einem konstanten Wert zu halten. Die dritte Stellung wird verwendet, um ein eine Verbindung zwischen den Öffnungen zu schaffen, so daß der Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FR verringert wird.
Das Solenoidventil 3R besitzt drei Öffnungen A, B und P. Die Öffnung P ist mit der zweiten Leitung 5b verbunden, die Öffnung A ist mit den Radzylindern 1RL und 1RR verbunden, und die Öffnung B ist mit der zweiten Leitung 5b durch eine motorgetriebene Pumpe 7R verbunden. Ein Sammelbehälter 9R ist mit der die Öffnung B und die Pumpe 7R verbindenden Leitung verbunden. Ein Druckspeicher 8R ist mit der die Pumpe 7R und die Öffnung P zum Aufladen des Flüssigkeitsstromes durch die Leitung verbunden. Das Solenoidventil 3R arbeitet auf ein von der Steuereinheit 16 zugeführtes Befehlsstromsignal hin, um eine von drei Stellungen einzunehmen. Die erste in Fig. 1 dargestellte Stellung wird eingenommen, um eine Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu schaffen, um so den in die Radzylinder 1RL und 1RR eingeführten Flüssigkeitsdruck zu erhöhen. Die zweite Stellung wird verwendet, um die Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu unterbrechen, um so den Flüssigkeitsdruck in den Radzylindern 1RL und 1RR auf einem konstanten Wert zu halten. Die dritte Stellung wird verwendet, um ein eine Verbindung zwischen den Öffnungen zu schaffen, so daß der Flüssigkeitsdruck in den Radzylindern 1RL und 1RR verringert wird.
Jedes der Befehlsstromsignale zu den jeweiligen Solenoidventilen 3FL, 3FR und 3R besitzt drei Pegel, die gemäß von von der Steuereinheit 16 ausgeführten Berechnungen wiederholt bestimmt werden. Diese Berechnungen werden auf der Grundlage von verschiedenen Zuständen des Kraft fahrzeugs gemacht, die während dessen Betriebes erfaßt werden. Diese erfaßten Zustände umfassen den Lenkwinkel θ, die Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, die Bremspedalstellung, den Hauptzylinderdruck PMC, die den jeweiligen Radzylindern 1FL und 1FR zugeführten Flüssigkeitsdrücke PFL und PFR und den den Radzylindern 1RL und 1RR zugeführten Flüssigkeitsdruck PR. Demgemäß sind ein Lenkwinkelfühler 11, ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 12, ein Bremsschalter 13 und Flüssigkeitsdruckfühler 14MC, 14FL, 14FR und 14R mit der Steuereinheit 16 verbunden.
Der Lenkwinkelfühler 11 ist vorgesehen, um den Grad θ der Drehung eines Lenkrades 10 bezüglich seiner Nullstellung zu erfassen, und er erzeugt ein elektrisches Signal, das den erfaßten Lenkwinkel θ anzeigt. Das Lenkwinkelanzeigesignal besitzt ein Vorzeichen, das die Richtung anzeigt, in welche das Lenkrad dreht. Im dargestellten Fall hat das Lenkwinkelanzeigesignal ein positives Vorzeichen, wenn das Lenkrad 10 bezüglich seiner Nullstellung nach links dreht, und ein negatives Vorzeichen, wenn das Lenkrad 10 bezüglich seiner Nullstellung nach rechts dreht. Der Geschwindigkeitsfühler ist vorgesehen, um die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit Vx zu erfassen, und er erzeugt ein elektrisches Signal, das die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit Vx anzeigt. Der Bremsschalter 13 ist mit dem Bremspedal 4 verbunden, um in Antwort auf die Anwendung einer Fußbremsung auf das Fahrzeug (wenn das Bremspedal 4 niedergedrückt wird) zu schließen und Strom von einer Motorbatterie der Steuereinheit 16 zuzuführen. Der Hauptzylinderdruckfühler 14MC ist als in der ersten Leitung liegend gezeigt, um den Flüssigkeitsdruck PMC zu erfassen, und er erzeugt ein elektrisches Signal, das den erfaßten Druck PMC der vom Hauptzylinder 5 gelieferten Flüssigkeit anzeigt. Die Flüssigkeitsdruckfühler 14FL und 14FR sind zum Erfassen der in die jeweiligen Radzylinder 1FL und 1FR eingebrachten Flüssigkeitsdrücke PFL und PFR angeordnet. Die Flüssigkeitsdruckfühler 14FL und 14FR erzeugen elektrische Signale, die der Steuereinheit 16 die erfaßten Flüssigkeitsdrücke PFL und PFR anzeigen. Der Flüssigkeitsdruckfühler 14R ist zum Erfassen des in die Radzylinder 14RL und 14RR eingebrachten Flüssigkeitsdruck PF angeordnet. Der Flüssigkeitsdruckfühler 14R erzeugt ein elektrisches Signal, das den erfaßten Flüssigkeitsdruck PR der Steuereinheit 16 anzeigt.
Die Steuereinheit 16 kann einen Digitalcomputer benutzen, der eine Eingabeschnittstelle, eine Ausgabeschnittstelle, eine zentrale Verarbeltungseinheit und einen Speicher umfaßt. Die zentrale Verarbeitungseinheit tritt mit dem Rest des Computers über einen Datenbus in Verbindung. Der Speicher enthält Programme zum Betrieb der zentralen Verarbeitungseinheit und enthält ferner geeignete Daten (Fahrzeugmodell), die beim Berechnen geeigneter Befehlssignalwerte benutzt werden. Das Fahrzeugmodell kann aus Bewegungsgleichungen eines dem zu steuernden Fahrzeug ähnlichen Fahrzeugs abgeleitet sein. Die berechneten Befehlssignalwerte werden von der zentralen Verarbeitungseinheit zu der Ausgabeschnittstelle übertragen, welche diese in analoge Form für die Verwendung in jeweiligen Konstantstromschaltkreisen vom Floatingtyp umwandelt. Die Konstantstromschaltkreise stellen die Solenoidventile 3FL, 3ER und 3R und die Pumpen 7F und 7R entsprechend den dafür berechneten Werten, um eine Antiblockiersteuerung und eine Bremskraftdifferenzsteuerung auszuführen.
Wenn die Solenoidventile 3FL und 3ER ausgeschaltet sind (in der ersten Stellung), wird Flüssigkeitsdruck vom Hauptzylinder 5 in die vorderen Radzylinder 1FL und 1FR eingebracht. In diesem Fall sind die beiden Flüssigkeitsdrücke PFL und PFR gleich dem Hauptzylinderflüssigkeitsdruck PMC Wenn die Pumpe 7F und eines der Solenoidventile 3FL und 3FR eingeschaltet ist, wird sich das eine Solenoidventil 3FL oder 3FR in seine zweite oder dritte Stellung bewegen, um den Flüssigkeitsdruck in dem entsprechenden Radzylinder zu verringern, so daß eine Differenz zwischen den Flüssigkeitsdrücken in den Radzylindern 1FL und 1FR erzeugt wird. Diese Differenz liefert eine Differenz zwischen der an das vordere linke Rad angelegten Bremskraft und der an das vordere rechte Rad angelegten Bremskraft.
Fig. 2 zeigt eine in der Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach der Erfindung benutzten Hinterradlenkungssteuereinheit. Die Hinterräder 21L und 21R sind mit einem federzentrierten Hilfslenkungsantrieb 22 mit zwei Druckkammern 22L und 22R zum Drehen der Hinterräder 21L und 21R als Antwort auf den Flüssigkeitsdruck, der in der ersten oder zweiten Druckkammer 22L und 22R wirkt. Der Hilfslenkungsantrieb 22 dreht die Hinterräder 21L und 21R in Gegenuhrzeigersinn um einen zum in die erste Druckkammer 22L eingebrachten Flüssigkeitsdruck proportionalen Winkel in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse, und er dreht die Hinterräder 21L und 21R in Uhrzeigersinn um einen zum in die zweite Druckkammer 22R eingebrachten Flüssigkeitsdruck proportionalen Winkel in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse. Eine Pumpe 24, die vom Motor 23 getrieben wird, führt Flüssigkeit aus einem Sammelbehälter 25 durch ein Entlastungsventil 26 zu, um einen Druckspeicher 27 auf zuladen, der den Flüssigkeitsstrom durch eine Leitung 28 auflädt.
Die Hinterradlenkungssteuereinheit umfaßt ein Steuerventil 30, das auf ein von der Steuereinheit 16 zugeführtes Befehlsstromsignal hin betreibbar ist, um eine von drei Stellungen einzunehmen. Die erste Stellung wird eingenommen, wenn das Befehlsstromsignal auf einem ersten Pegel ist, und das Steuerventil 30 verbindet die erste Kammer 22L des Hilfslenkungsantriebs 22 mit der Leitung 28 und die zweite Kammer 22R des Hilfslenkungsantriebs 22 mit einer Abflußleitung 29, welche durch ein Rückschlagventil mit den Sammelbehälter 25 verbunden ist. Infolgedessen drehen die Hinterräder 21L und 21R in Gegenuhrzeigersinn. Die zweite in Fig. 2 dargestellte Stellung wird eingenommen, wenn das Befehlsstromsignal auf einem Nullpegel ist, und das Steuerventil 30 unterbricht die Verbindung des Hilfslenkungsantriebs 22 mit den Leitungen 28 und 29, um den bestehenden Hinterrad-Lenkwinkel festzuhalten. Die dritte Stellung wird angenommen, wenn das Befehlsstromsignal auf einem zweiten Pegel ist, und das Steuerventil 30 verbindet die erste Druckkammer 22L mit der Abflußleitung 29 und die zweite Druckkammer 22R mit der Leitung 28. Infolgedessen drehen die Hinterräder 21L und 21R in Uhrzeigerrichtung. Ein Hinterrad-Lenkwinkelfühler 31 ist vorgesehen, um den Lenkwinkel der Hinterräder 21L und 21R zu erfassen. Der Hinterrad-Lenkwinkelfühler 31 liefert ein Feedbacksignal an die Steuereinheit 16, um sicherzustellen, daß der Hinterrad-Lenkwinkel richtig ist, um einen von der Steuereinheit 16 berechneten Sollwert zu erhalten.
Die Grundlagen der Erfindung werden mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. Angenommen, das Fahrzeug besitzt zwei Freiheitsgrade. Der erste Freiheitsgrad liefert die Gierbewegung entsprechend einer Drehung des Fahrzeugs um seinen Schwerpunkt. Der zweite Freiheitsgrad liefert die Querbewegung des Fahrzeugs. Die folgenden Gleichungen für die Gier- und Querbewegung werden für einen Zeitpunkt (t) erhalten:
worin Iz das Gier-Trägheitsmoment des Fahrzeugs, die Giergeschwindigkeit, Lf der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und der Vorderachse, Lr der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und der Hinterachse, Tf der Abstand zwischen den Vorderrädern, BFL(t) die an das linke Vorderrad angelegte Bremskraft, BFR(t) die an das rechte Vorderrad angelegte Bremskraft, M das Gewicht des Fahrzeugs, Vy die Geschwindigkeit der Querbewegung des Fahrzeugs, y(t) die Beschleunigung der Querbewegung des Fahrzeugs, Vx die Geschwindigkeit der Längsbewegung des Fahrzeugs ist, und Cf und Cr die Kurvenfahr- oder Seitenführungskräfte der Vorder- und Hinterräder sind. Die Kurvenfahrkräfte Cf und Cr sind gegeben als
worin θ(t) der Lenkwinkel, N das Lenkgetriebeverhältnis, Kf die Vorderrad-Kurvenfahrkraft, Kr die Hinterrad-Kurvenfahrkraft und δr(t) der Hinterrad-Lenkwinkel ist.
Einsetzen der Gleichungen (3) und (4) in die Gleichungen
worin
Unter Benutzung eines Differentialoperators S können die Gleichungen (5) und (6) abgeändert werden, um die erzeugte Giergeschwindigkeit 1 in Bezug auf den Lenkwinkel θ(t) zu liefern.
Gleichermaßen ist die Beziehung der erzeugten Quergeschwindigkeit Vy1(t) zum Lenkwinkel θ(t) gegeben als
worin X(S) und Y(S) die Übertragungsfunktionen in der Form (eine Gleichung ersten Grades)/(eine Gleichung zweiten Grades) sind. Aus den Gleichungen (17) und (18) ist ersichtlich, daß die Neigung der erzeugten Giergeschwindigkeit 1(t) und der Quergeschwindigkeit Vy1(t) zum Oszillieren in Bezug auf den Lenkwinkel θ(t) zunimmt, so daß sich die Ausführung der Fahrzeuglenkung verschlechtert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vx zunimmt. Es wurde vorgeschlagen, den Hinterrad-Lenkwinkel so zu steuern, daß die erzeugte Giergeschwindigkeit gut mit einer Soll-Giergeschwindigkeit r(t) übereinstimmt. Angenommen, daß die Soll-Giergeschwindigkeit r(t) eine Verzögerung erster Ordnung ohne jede Über- oder Unterschreitung in Bezug auf den Lenkwinkel θ(t) aufweist und das ihr stationärer Wert gleich dem für ein normales, nicht gebremstes Fahrzeug ist, so ist die Giergeschwindigkeit r(t) gegeben durch
worin Ho der stationäre Giergeschwindigkeitsgewinn ist, der erhalten wird, wenn nicht gebremst wird. Der Giergeschwindigkeitsgewinn ist gegeben durch
worin L ein Radstand ist und A ein Stabilitätfaktor ist, der gegeben ist durch
Es wird die Art und Weise beschrieben, in welcher der Hinterrad-Lenkwinkel gesteuert wird, um die in Gleichung (19) ausgedrückte Soll-Giergeschwindigkeit r(t) zu verwirklichen. Gleichung (19) kann abgeändert werden, um Gleichung (22) zu erhalten, die die differenzierten Werte r(t) der Soll-Giergeschwindigkeit liefert.
Wenn die erzeugte Giergeschwindigkeit (t), welche aus dem Lenkwinkel θ(t) und dem Hinterrad-Lenkwinkel δr(t) resultiert, gleich der Soll-Giergeschwindigkeit r(t) ist, wird der differenzierte Wert (t) der erzeugten Giergeschwindigkeit gleich dem differenzierten Wert r(t) der Soll- Giergeschwindigkeit. Es wird angenommen, daß r(t)= (t) und r(t)= (t) und daß die Quergeschwindigkeit Vy(t) Vyr(t) ist, wenn r(t)= (t) und (t)= (t). Einsetzen dieser Werte in die Gleichungen (5) und (6) ergibt
Nach den Gleichungen (23) und (24) ist der Soll-Hinterrad- Lenkwinkel δr(t) gegeben als
Daher ist es möglich, die erzeugte Giergeschwindigkeit durch Steuern des Hinterrad-Lenkwinkels auf einen aus der Gleichung (25) berechneten Sollwert ungeachtet der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ohne die Tendenz der Fahrzeugquergeschwindigkeit zum Oszillieren in Übereinstimmung mit der Soll-Giergeschwindigkeit zu bringen.
Während das Fahrzeugs gebremst wird, dienen die Reifenreibungskräfte jedoch zum Bremsen des Fahrzeugs und die Vorder- und Hinterrad-Kurvenfahrkräfte Kf und Kr ändern sich gegenüber denen, die erzeugt werden, wenn nicht gebremst wird. Infolgedessen sind die Übergangs- und stationären Eigenschaften der erzeugten Giergeschwindigkeit und der Fahrzeugquergeschwindigkeit beim Bremsen des Fahrzeugs andere als beim Nichtbremsen. Aus diesem Grund ist es während des Fahrzeugbremsens unmöglich, die erzeugte Giergeschwindigkeit nur durch Steuern des Hinterrad-Lenkwinkels auf einen nach Gleichung (25) berechneten Sollwert in Übereinstimmung mit der Soll-Giergeschwindigkeit zu bringen, wie in Fig. 5 gezeigt.
Entsprechend der Erfindung wird die erzeugte Giergeschwindigkeit durch Schaffen einer Differenz zwischen der an das linke Rad angelegten Bremskraft und der an das rechte Rad angelegten Bremskraft mit dem Sollwert in Übereinstimmung gebracht, wie in Fig. 6 gezeigt. Fig. 4 zeigt einen Reibungskreis, in dem die Beziehung der Vorderrad-Kurvenfahrkraft zu den Brems- und Antriebskräften dargestellt ist. In Gegenwart einer Bremskraft Bf wird die Kurvenfahrkraft Kf der Vorderräder folgendermaßen berechnet: Angenommen, daß die Seitenführungs- oder Kurvenfahrkraft Cf der Vorderräder proportional zum Querschlupfwinkel β ist, ergibt sich die folgende Gleichung:
worin Fo die größtmögliche von den Reifen erzeugte Reibungskraft ist, Cfmax der größte Wert der Kurvenfahrkraft Cf ist, βmax der Querschlupfwinkel β ist, wenn die Kurvenfahrkraft Cf auf dem größten Wert Cfmax ist. Der größte Wert der Kurvenfahrkraft Cfmax nach Anlegen einer Bremskraft Bf ist gegeben durch
Demgemäß ist die Kurvenfahrkraft der Vorderräder nach Anlegen der Bremskraft Bf gegeben durch
Angenommen, daß die Vorderrad-Kurvenfahrkraft Kf der Mittelwert der Kurvenfahrkräfte der linken und rechten Vorderräder ist, dann ist die Vorderrad-Kurvenfahrkraft Kf nach Anlegen der Bremskräfte BFL bzw. BFR an das linke bzw. rechte Vorrad gegeben durch
Gleichermaßen ist die Kurvenfahrkraft Kf der Hinterräder nach Anlegen der Bremskraft Br gegeben durch
worin Fo' die größtmögliche von den Hinterrädern erzeugte Reibungskraft ist und Kro die Hinterrad-Kurvenfahrkraft ist, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird. Die beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugten Vorder- und Hinterrad-Kurvenfahrkräfte Kf und Kr werden nach Gleichung (29) und (30) berechnet. Die berechneten Kurvenfahrkräfte werden in die Gleichungen (8) bis (15) eingesetzt, um die verschiedenen Koeffizienten a'11, a'12, a'21, a'22, b'f1, b'f2, b'r1 und b'r2 zu berechnen.
Ein Bremskraftdifferenz ΔBf(t), welche die erzeugte Giergeschwindigkeit auf ihren Sollwert bringt, wird berechnet. Angenommen, daß die erzeugte Giergeschwindigkeit, welche sich aus dem Lenkwinkel θ(t), dem nach Gleichung (25) berechneten Hinterrad-Lenkwinkel δr(t) und der Vorderrad- Bremskraftdifferenz ΔBf(t) ergibt, gleich dem Sollwert r(t), und die Fahrzeugquergeschwindigkeit Vy(t) gleich einem Sollwert V'yr(t) ist, welcher die vorgesehene Fahrzeugquergeschwindigkeit ist, wenn r(t)= (t), dann können die Gleichungen (23) und (24) geschrieben werden als
Auflösen der Gleichungen (31) und (31) für ΔBf(t) ergibt )
Die Rechts-Links-Vorderrad-Bremskraftdifferenz ΔBf (t) ist vorgesehen, um die Giergeschwindigkeit beim Bremsen auf den Sollwert zu bringen. Wenn das Trägheitsmoment der Straßenräder vernachlässigt wird, ist die Beziehung zwischen dem Radzylinderdruck P und der Bremskraft Bf gegeben durch
worin kp = 2 up Ap rp/R, up ist der Reibungskoeffizient zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe, Ap ist die Fläche der Radzylinder, rp ist der effektive Radius der Bremsscheibe und R ist der Radius der Reifen. Somit ist eine Soll-Druckdifferenz ΔP(t) zwischen dem Flüssigkeitsdruck im linken vorderen Radzylinder 1FL und dem Flüssigkeitsdruck im rechten vorderen Radzylinder 1FR gegeben als
Die Soll-Radzylinderdrücke PFL(t) und PFR(t) werden auf der Grundlage der nach Gleichung (35) berechneten Soll-Druckdifferenz ΔP(t) und des Hauptzylinderdrucks PMC(t) berechnet. Diese Berechnungen werden auf folgende Weise durchgeführt:
Fig.7 zeigt ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers zum Berechnen eines Sollwertes für den Hinterrad-Lenkwinkel. Das Computerprogramm beginnt bei Punkt 102 zu gleichbleibenden Zeitintervallen AT. Bei Punkt 104 in dem Programm werden die Fahrzeuggeschwindigkeit Vx und der Lenkwinkel θ in den Computerspeicher gelesen. Bei Punkt 106 im Programm werden die Koeffizienten a11V, a12v, a21V und a22V nach den folgenden Gleichungen berechnet:
Bei Punkt 108 im Programm werden die Koeffizienten all, a12, a21, a22, bf1, bf2, br1 und br2 nach den folgenden Gleichungen berechnet. Die Koeffizienten a11, a12, a21 und a22 werden berechnet als a11=a11V/Vx, a12=a12V/Vx, a21 =a21V/Vx-Vx, a22=a22V/Vx. Die Koeffizienten bf1, bf2, br1 und br2 werden berechnet als bf1=2 Kf Lf/(Iz N), bf2 =2 Kf/(M N), br1=-2 Kr Lr/Iz und br2=2 Kr/M. Bei Punkt 110 im Programm wird der stationäre Giergeschwindigkeitsgewinn Ho nach Gleichung (20) auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, des nach Gleichung (21) berechneten Stabilitätsfaktors A, des Radstands L und des Lenkgetriebeverhältnisses N berechnet. Der berechnete Giergeschwindigkeitsgewinn Ho wird benutzt, um den differenzierten Wert r(n) der Soll-Giergeschwindigkeit nach Gleichung (22) zu berechnen. Ferner wird die gegenwärtige Soll-Giergeschwindigkeit r(n) nach Gleichung (36) auf der Grundlage des neuen, im gegenwärtigen Ausführungszyklus des Programms berechneten, differenzierten Giergeschwindigkeitswertes r(n) und des letzten, im letzten Ausführungszyklus des Programms berechneten, differenzierten Giergeschwindigkeitswertes r(n-1) berechnet. Der berechnete Soll-Giergeschwindigkeitswert r(n) wird benutzt, um den letzten im Computerspeicher gespeicherten Soll-Giergeschwindigkeitswert zu aktualisieren.
worin ΔT das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Programmstarts ist.
Bei Punkt 112 im Programm wird die Soll-Querbeschleunigung Vyr(n) nach Gleichung (24) berechnet auf der Grundlage der bei Punkt 108 berechneten Koeffizienten a21, a22, bf2 und br2, der letzten Soll-Giergeschwindigkeit r(n-1), der letzten Soll-Quergeschwindigkeit Vyr(n-1) und des Hinterrad-Lenkwinkels δr. Die berechnete Soll-Quergeschwindigkeit Vyr(n) wird zusammen mit der letzten Querbeschleunigung yr(n-1) benutzt, um die gegenwärtige Quergeschwindigkeit Vyr(n) nach Gleichung (37) zu berechnen. Der berechnete Quergeschwindigkeitswert wird benutzt, um den letzten, im Computerspeicher gespeicherten Quergeschwindigkeitswert zu aktualisieren.
Der berechnete Soll-Quergeschwindigkeitswert Vyr(n) wird benutzt, um einen Soll-Hinterrad-Lenkwinkel δr* nach Gleichung (41) zu berechnen.
Die Steuereinheit 16 steuert das Steuerventil 30 um den erfaßten Hinterrad-Lenkwinkel δr auf seinen Sollwert δr* zubringen. Daran anschließend geht das Programm weiter zum Endpunkt 114.
Diese Hinterradlenkungssteuerung ist wirksam, um den Hinterrad-Lenkwinkel auf seinen Sollwert zu steuern, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird. Die Giergeschwindigkeit wird jedoch beim Bremsen des Fahrzeugs wegen einer Verringerung der Kurvenfahrkräfte der Vorder- und Hinterräder von ihrem Sollwert abweichen. Um die Abweichung der Giergeschwindigkeit von ihrem Sollwert zu beseitigen, steuert die Steuereinheit 16 die Bremskraftsteuereinheit, um eine Differenz zwischen der an das linke Rad angelegten Bremskraft und der an das rechte Rad angelegten Bremskraft vorzusehen.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers zum Berechnen von Sollwerten P*FL und P*FR für die den Radzylindern 1FL und 1FR zuzuführenden Flüssigkeitsdrücke. Das Computerprogramm beginnt bei Punkt 202 zu gleichbleibenden Zeitintervallen ΔT. Bei Punkt 204 im Programm werden die Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, der Lenkwinkel θ, der Hauptzylinderdruck PMC und die Radzylinderdrücke PFL, PFR und PRR in den Computerspeicher gelesen. Bei Punkt 206 im Programm werden die beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugten Vorder- und Hinterrad-Kurvenfahrkräfte Kf und Kr nach den Gleichungen (29) und (30) berechnet. Nach Beendigung dieser Berechnungen geht das Programm weiter zu Punkt 208, wo die berechneten Kurvenfahrkräfte Kf und Kr benutzt werden, um die Koeffizienten a12V, a21V und a22V nach folgenden Gleichungen zu berechnen:
a21V = -2 (Kfo Lf - Kro-Lr)/M
a22V = -2 (Kfo + Kro)/M
worin Kfo und Kro die Vorder- und Hinterrad-Kurvenfahrkräfte sind, die erzeugt werden, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird.
Bei Punkt 210 im Programm werden die Koeffizienten a11, a12, a21, a22, bf1, bf2, br1 und br2 für den Fall, daß das Fahrzeug nicht gebremst wird, berechnet. Die Koeffizienten a11, a12, a21 und a22 werden berechnet als all = a11V/Vx, a12 = a12V/Vx, a21 = a21V/Vx - Vx, a22 = a22V/Vx. Die Koeffizienten bf1, bf2, br1 und br2 werden berechnet als bf1 = 2 Kf Lf/(Iz N), bf2 = 2 Kf/(M N), br1 = -2 Kr Lr/Iz und br2 = 2 Kr/M.
Bei Punkt 212 im Programm werden die Koeffizienten a'11V, a'12V, a'21V und a'22V nach folgenden Gleichungen berechnet:
a'11V = -2 (Kf Lf² + Kr Lr²)/Iz
a'12V = -2 (Kf Lf - Kr Lr)/Iz
a'21V = -2 (Kf Lf - Kr Lr)/M
a'22V = -2 (Kf + Kr)/M
Bei Punkt 214 im Programm werden die Koeffizienten a'11, a'12, a'21, a'22, b'f1, b'f2, b'r1 und b'r2 für den Fall, daß das Fahrzeug gebremst wird, berechnet. Die Koeffizienten a'11, aT12, a'21 und a'22 werden berechnet als a'11 = a'11V/Vx, a'12 = a'12V/Vx, a'21 = a'21V/Vx - Vx, a'22 = a'22V/Vx. Die Koeffizienten b'f1, b'f2, b'r1 und b'r2 werden berechnet als b'f1 2 Kf Lf/ (Iz N), b'f2 = 2.Kf/(M N), b'rl = -2 Kr x Lr/Iz und b'r2 = 2 Kr/M.
Bei Punkt 216 im Programm wird der beim Bremsen des Fahrzeug gelieferte, stationäre Giergeschwindigkeitsgewinn Ho nach Gleichung (20) auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, des nach Gleichung (21) berechneten Stabilitätsfaktors A, des Radstands L und des Lenkgetriebeverhältnisses N berechnet. Der berechnete Giergeschwindigkeitsgewinn Ho wird benutzt, um den differenzierten Wert ψr(n) der Soll-Giergeschwindigkeit nach Gleichung (22) zu berechnen. Ferner wird die gegenwärtige Soll-Giergeschwindigkeit r(n) nach Gleichung (41) auf der Grundlage des neuen, im gegenwärtigen Ausführungszyklus des Programms berechneten, differenzierten Giergeschwindigkeitswertes r(n) und des letzten, im letzten Ausführungszyklus des Programms berechneten, differenzierten Giergeschwindigkeitswertes r(n-1) berechnet. Der berechnete Soll-Giergeschwindigkeitswert r(n) wird benutzt, um den letzten im Computerspeicher gespeicherten Soll-Giergeschwindigkeitswert zu aktualisieren.
φr(n) = φr(n-1) + φr(n) ΔT (39)
worin ΔT das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Programmstarts ist.
Bei Punkt 218 im Programm wird die Querbeschleunigung Vyr(n) nach Gleichung (24) auf der Grundlage der bei Punkt 214 berechneten Koeffizienten a'21, a'22, b'f2 und b'r2, der letzten Giergeschwindigkeit ψr(n-1), der letzten Quergeschwindigkeit Vyr(n-1) und des Hinterrad-Lenkwinkels δr berechnet. Die berechnete Querbeschleunigung yr(n) wird benutzt, um die Quergeschwindigkeit Vyr(n) nach Gleichung (40) zu berechnen. Der berechnete Quergeschwindigkeitswert Vyr(n) wird benutzt, um den letzten, im Computerspeicher gespeicherten Quergeschwindigkeitswert zu aktualisieren.
Vyr(n) = Vyr(n-1) + yr(n) ΔT (40)
Bei Punkt 220 im Programm berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit eine Soll-Differenz ΔBf(n) zwischen den an die linken und rechten Räder anzulegenden Bremskräften nach Gleichung (35) . Der berechnete Soll-Bremskraftdifferenzwert ΔBf wird zusammen mit dem vorher nach Gleichung (37) berechneten Koeffizienten kp benutzt, um einen Soll-Druckdifferenzwert ΔP nach Gleichung (35) zu berechnen.
Bei Punkt 222 im Programm wird bestimmt, ob der berechnete Soll-Druckdifferenzwert ΔP Null oder positiv ist. Wenn ΔP ≥ 0, dann geht das Programm weiter zu Punkt 224, wo der Hauptzylinderdruck PMC für den zu dem Radzylinder 1FL zu liefernden Soll-Zylinderdruck P*FL eingesetzt wird und der größere Wert von "0" und der Differenz (PMC - ΔP) zwischen dem Hauptzylinderdruck PMC und der Soll-Druckdifferenz ΔP wird eingesetzt für den zum Radzylinder 1FR zu liefernden Soll-Zylinderdruck P*FR. Daraufhin geht das Programm zum Endpunkt 228. Wenn ΔP < 0, dann geht das Programm von Punkt 222 weiter zu Punkt 226, wo der Hauptzylinderdruck PMC für den zu dem Radzylinder 1FR zu liefernden Soll-Zylinderdruck P*FR eingesetzt wird und der größere Wert von "0" und der Differenz (PMC - ΔP) zwischen dem Hauptzylinderdruck PMC und der Soll-Druckdifferenz AP wird eingesetzt für den zum Radzylinder 1FL zu liefernden Soll-Zylinderdruck P*FL. Daraufhin geht das Programm zum Endpunkt 228.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers zum Steuern des in den Radzylinder 1FL einzuführenden Flüssigkeitsdrucks. Das Computerprogramm beginnt bei Punkt 202 zu gleichbleibenden Zeitintervallen ΔT. Bei Punkt 304 im Programm wird bestimmt, ob der Bremsschalter 13 aus ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann bedeutet das, daß das Fahrzeug nicht gebremst wird, und das Programm geht weiter zu Punkt 306, wo eine erste Variable Tp auf 1 gesetzt wird, und dann zu Punkt 308, wo eine zweite Variable m auf 1 gesetzt wird. Die erste Variable Tp zeigt das Zeitintervall an, während welchem das später zu beschreibende Steuersignal festgehalten wurde, und die zweite Variable m zeigt die Zeitintervalle an, in welchen ein Fehler zwischen dem tatsächlichen Zylinderdruck PFL und dem Soll-Zylinderdruck P*FL überwacht wird. Nach Abschluß dieser Einstellungen geht das Programm weiter zu Punkt 320.
Wenn der Bremsschalter eingeschaltet ist, dann bedeutet das, daß das Fahrzeug gebremst wird und das Programm geht weiter von Punkt 304 zu einem weiteren Bestimmungsschritt bei Punkt 310. In diesem Schritt wird bestimmt, ob der im Programm von Fig. 8 berechnete Soll-Zylinderdruck P*FL gleich dem Hauptzylinderdruck PMC ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann geht das Programm weiter zu Punkt 306. Anderenfalls geht das Programm weiter zu Punkt 312.
Bei Punkt 312 im Programm wird bestimmt, ob die zweite Variable m größer als Null ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann geht das Programm weiter zu Punkt 320. Anderenfalls geht das Programm weiter zu Punkt 314, wo ein Fehler Perr (= P*FL - PFL) zwischen dem tatsächlichen Wert und dem Sollwert des an den Radzylinder 1FL angelegten Druckes festgestellt wird, und dann zu Punkt 316, wo die erste Variable Tp berechnet wird als Tp = INT(Perr/Po)
worin Po ein Referenzwert ist, der einen annehmbaren Bereich anzeigt, und INT bedeutet, auf die nächste ganze Zahl zu runden. Bei Punkt 318 im Programm wird die zweite Variable m auf einen vorbestimmten Wert mo gesetzt. Nach Abschluß dieser Einstellungen geht das Programm weiter zu Punkt 320.
Bei Punkt 320 wird bestimmt, ob die erste Variable Tp positiv, negativ oder Null ist. Wenn die erste Variable Tp positiv ist, dann geht das Programm weiter zu Punkt 322, wo ein Befehl erzeugt wird, um ein Steuersignal CSFL mit einem ersten Wert VS1 auszugeben, das den Konstantstromschaltkreis veranlaßt, das Solenoidventil 3FL in der ersten, den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL erhöhenden Stellung zu halten, und dann zu Punkt 324, wo 1 von der ersten Variablen Tp subtrahiert wird. Der neue Wert (Tp - 1) der ersten Variablen wird benutzt, um den im Computerspeicher gespeicherten letzten Wert der ersten Variablen zu aktualisieren. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 332.
Wenn die erste Variable Tp Null ist, dann geht das Programm von Punkt 320 weiter zu Punkt 326, wo ein Befehl erzeugt wird, um ein Steuersignal CSFL mit einem zweiten Wert VS2 auszugeben, das den Konstantstromschaltkreis veranlaßt, das Solenoidventil 3FL in die zweite, den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL festhaltende Stellung zu bewegen. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 332.
Wenn die erste Variable Tp negativ ist, dann geht das Programm weiter zu Punkt 328, wo ein Befehl erzeugt wird, um ein Steuersignal CSFL mit einem dritten Wert VS3 auszugeben, das den Konstantstromschaltkreis veranlaßt, das Solenoidventil 3FL in die dritte, den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL verringernde Stellung zu bewegen, und dann zu Punkt 330, wo 1 zu der ersten Variablen Tp addiert wird. Der neue Wert (Tp + 1) der ersten Variablen wird benutzt, um den im Computerspeicher gespeicherten letzten Wert der ersten Variablen zu aktualisieren. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 332.
Bei Punkt 332 im Programm wird 1 von der zweiten Variablen m subtrahiert. Der neue Wert (m - 1) der zweiten Variablen wird benutzt, um den im Computerspeicher gespeicherten letzten Wert der zweiten Variablen zu aktualisieren. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 334.
Ein gleichartiges Programm wird separat zu gleichbleibenden Zeitintervallen ΔT zum Steuern des in den Radzylinder 1FR eingebrachten Flüssigkeitsdruckes ausgeführt.
Wenn das Fahrzeug fährt, ohne daß gebremst wird, ist der Bremsschalter 13 aus und die erste Variable Tp ist auf 1 gesetzt. Infolgedessen weist das Steuersignal CSFL einen ersten Wert VS1 auf, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FL in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FL verbindenden Stellung gehalten wird. Da der vom Hauptzylinder 5 ausgehende Hauptzylinderdruck Null ist, wenn nicht gebremst wird, sind die Drücke in den Radzylindern 1FL und 1FR Null, so daß keine Bremskraft erzeugt wird.
Wenn das Bremspedal 4 niedergedrückt wird, wird bestimmt, ob die in dem Programm von Fig. 8 berechneten Soll-Zylinderdrücke P*FL und P*FR gleich dem vom Hauptzylinder 5 ausgehenden Hauptzylinderdruck PMC sind. Diese Bestimmung entspricht der Bestimmung, ob sich das Fahrzeug in einer geraden Linie bewegt oder in einem Kreis gelenkt wird. Wenn sich das Fahrzeug in einer geraden Linie bewegt, werden die Soll-Zylinderdrücke P*FL und P*FR auf einen Wert gleich dem Hauptzylinderdruck PMC gesetzt, wie in Verbindung mit dem Programm von Fig. 8 beschrieben, und das Steuersignal CSFL weist einen ersten Wert VS1 auf, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FL in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FL verbindenden Stellung gehalten wird, während das Steuersignal CSFR einen ersten Wert VS1 aufweist, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FR in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FR verbindenden Stellung gehalten wird. Infolgedessen erhöhen sich Zylinderdrücke PFL und PFR in den jeweiligen Radzylindern 1FL und 1ER auf einen Wert gleich dem Hauptzylinderdruck PMC. Aus diesem Grund wird im wesentlichen die gleiche Bremskraft in den Radzylindern 1FL und 1FR erzeugt.
Wenn das Bremspedal 4 niedergedrückt wird, während das Fahrzeug in einen Kreis gelenkt wird, oder wenn das Fahrzeug bei niedergedrücktem Bremspedal 4 eine Kurve fährt, wird der Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) auf einen Wert gleich dem Hauptzylinderdruck PMC minus der Soll-Druckdifferenz gesetzt, wie in Verbindung mit dem Programm von Fig. 8 beschrieben. Da die zweite Variable m während der letzten Ausführung des Programms von Fig. 9 bei Punkt 332 auf Null gesetzt wurde, wird ein Fehler Perr zwischen dem tatsächlichen, von den Druckfühlern 14FL (oder 14FR) erfaßten Zylinderdruck PFL (oder PFR) und dem Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) bei Punkt 314 im Programm von Fig. 9 berechnet, und die erste Variable Tp wird bei Punkt 316 im Programm von Fig. 9 auf einen Wert INT(Perr/Po) gesetzt, und die zweite Variable m wird bei Punkt 318 im Programm von Fig. 9 auf einen vorbestimmten Wert mo gesetzt.
Wenn der tatsächliche Zylinderdruck PFL (oder PFR) kleiner als der Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) ist, wird die erste Variable positiv. Demzufolge weist das Steuersignal CSFL einen ersten Wert VS1 auf, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FL in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FL verbindenden Stellung gehalten wird, während das Steuersignal CSFR einen ersten Wert VS1 aufweist, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FR in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FR verbindenden Stellung gehalten wird. Dieser Druckerhöhungsbetrieb dauert fort bis die erste Variable Tp bei Punkt 324 im Programm von Fig. 9 auf Null verringert ist.
Wenn die erste Variable Tp Null erreicht, weist das Steuersignal CSFL (oder CSFR) einen zweiten Wert VS2 auf, der das Solenoidventil 14FL (oder 14FR) veranlaßt, sich in die zweite, eine Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 5 und dem Radzylinder 1FL (oder 1FR) unterbrechende Stellung zu bewegen, um so den Zylinderdruck PFL (oder PFR) in dem Radzylinder 1FL (oder 1FR) auf einem konstanten Wert zu halten. Dieser Druckhaltebetrieb dauert fort bis die zweite Variable m bei Punkt 334 im Programm von Fig. 9 auf Null verringert ist.
Wenn die zweite Variable m Null erreicht, wird ein Fehler Perr zwischen dem tatsächlichen, von den Druckfühlern 14FL (oder 14FR) erfaßten Zylinderdruck PFL (oder PFR) und dem Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) bei Punkt 314 im Programm von Fig. 9 berechnet, und die erste Variable Tp wird in Punkt 316 im Programm von Fig. 9 auf einen Wert INT(Perr/ Po) gesetzt, und die zweite Variable m wird bei Punkt 318 im Programm von Fig. 9 auf einen vorbestimmten Wert mo gesetzt. Wenn der Fehler Perr auf einen Wert kleiner als die Hälfte des Referenzdruckes Po abnimmt, wird die erste Variable Tp auf Null gesetzt und somit wird der Druckhaltebetrieb ausgewählt, so daß Zylinderdruck PFL (oder PFR) auf dem Sollzylinderdruck P*FL (oder P*FR) gehalten wird. Wenn der Zylinderdruck PFL (oder PFR) in den Radzylindern 1FL (oder 1FR) größer als der Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) ist, ist der Fehler Perr negativ und somit ist die erste Variable Tp negativ. Infolgedessen weist das Steuersignal CSFL (oder CSFR) einen dritten Wert VS3 auf, der das Solenoidventil 3FL (oder 3FR) veranlaßt, sich in die dritte, den Radzylinder 1FL (oder 1FR) über die Pumpe 7F mit dem Hauptzylinder 5 verbindende Stellung zu bewegen, um so den Zylinderdruck PFL (oder PFR) in dem Radzylinder 1FL (oder 1FR) auf einem konstanten Wert zu verringern. Dieser Druckverringerungsbetrieb dauert fort bis die erste Variable Tp auf Null verringert ist.
Auf diese Weise können die Zylinderdrücke PFL und PFR in den Radzylindern 1FL und 1FR auf die jeweiligen Soll-Zylinderdrücke P*FL und P*FR eingestellt werden.
Die Hinterradlenkungssteuerung wird benutzt, um die Giergeschwindigkeit auf ihren Sollwert zu steuern. Wegen der Verringerung der Kurvenfahrkräfte beim Bremsen, weicht die Giergeschwindigkeit jedoch von ihrem Sollwert ab, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Bremskraftsteuerung kann die Abweichung der Giergeschwindigkeit von ihrem Sollwert beseitigen, wie in Fig. 6 gezeigt.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Hinterradlenkungssteuerung beschrieben wurde, ist zu bemerken, daß natürlich Vorder- und/oder Hinterradlenkungssteuerungen benutzt werden können, um die Giergeschwindigkeit zu steuern. Zusätzlich kann die Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs eingerichtet werden, um eine Differenz zwischen der an das linke Hinterrad anzulegenden Bremskraft und der an das rechte Hinterrad anzulegenden Bremskraft zu schaffen, um die Quergeschwindigkeit zu steuern. Um dem Einfluß einer Lastverschiebung zu den Vorderrädern Rechnung zu tragen, kann die Fahrzeuglängsbeschieunigung zusammen mit den Radzylinderdrücken benutzt werden, um die Kurvenfahrkräfte beim Bremsen zu berechnen.

Claims

Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs zum Gebrauch bei einem Kraftfahrzeug, das auf einem Paar Vorderrädern und einem Paar Hinterrädern abgestützt ist, wobei die Einrichtung folgendes umfaßt: eine erste Einheit (22, 30) zum Steuern eines Lenkwinkels eines der Radpaare (21R, 21L), eine zweite (2) Einheit zum Steuern von an linke und rechte Räder von wenigstens einem der Radpaare anzulegenden Bremskräften, Fühlermittel (11, 12, 13, 14MC, 14FL, 14FR, 14R, 31), die auf Betriebszustände des Fahrzeug ansprechen, um Fühlersignale zu liefern, die erfaßte Fahrzeugbetriebszustände anzeigen, und eine dritte Einheit (16), die zum Steuern der zweiten Einheit (2) mit den Fühlermitteln (11, 12, 13, 14MC, 14FL, 14FR, 14R, 31) verbunden ist, wobei die dritte Einheit (16) Mittel zum Steuern der zweiten Einheit (2) umfaßt, um eine Differenz zwischen der an das linke Rad angelegten Bremskraft und der an das rechte Rad angelegten Bremskraft vorzusehen, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einheit (16) ferner Mittel zum Berechnen eines Sollwertes für einen auf eine Fahrzeugbewegung bezogenen, dynamischen Parameter auf der Grundlage der erfaßten Fahrzeugbetriebszustände umfaßt, wobei diese Mittel die erste Einheit (22, 30) steuern, um den dynamischen Parameter auf den Sollwert zu bringen, und daß die zweiten Mittel beim Bremsen des Fahrzeugs zum Berechnen von Änderungen der Kurvenfahrkräfte des jeweiligen Radpaares betreibbar sind und die zweite Einheit (2) steuern, um die Differenz zwischen der an das linke Rad angelegten Bremskraft und der an das rechte Rad angelegten Bremskraft vorzusehen, um so einen Einfluß der Kurvenfahrkraftänderungen auf den dynamischen Parameter aufzuheben.
2. Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter die Fahrzeuggiergeschwindigkeit ist.
3. Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlermittel einen ersten auf eine Lenkradstellung ansprechenden Fühler (11) zum Liefern eines einen erfaßten Fahrzeuglenkzustand anzeigenden Signals und einen zweiten auf eine Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ansprechenden Fühler (12) zum Erzeugen eines eine erfaßte Fahrzeuglängsgeschwindigkeit anzeigenden Signals umfassen.
4. Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Berechnen eines Sollwertes Mittel zum Berechnen des Sollwertes aus einem Fahrzeugmodel umfassen, das den Sollwert als Funktion des erfaßten Fahrzeuglenkzustand und der erfaßten Fahrzeuglängsgeschwindigkeit angibt, wobei das Fahrzeugmodel aus einer Gleichung eines Giermoments des Fahrzeugs und einer Gleichung einer Querbewegung des Fahrzeugs abgeleitet ist.
5. Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Steuern der zweiten Einheit Mittel zum Berechnen eines Sollwertes für die Bremskraftdifferenz und Mittel zum Steuern der zweiten Einheit (2) umfassen, um die Bremskraftdifferenz auf den berechneten Sollwert zu bringen.
6. Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Steuern der zweiten Einheit beim Bremsen des Fahrzeugs zum Berechnen von Anderungen der Kurvenfahrkräfte der jeweiligen Radpaare bezüglich der Kurvenfahrkräfte, die erhalten werden, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird, und zum Berechnen einer Differenz zwischen der an das linke Rad angelegten Bremskraft und der an das rechte Rad angelegten Bremskraft auf der Grundlage der berechneten Kurvenfahrkraftänderungen dienen.